原創(chuàng) 奇點糕 奇點網(wǎng) 收錄于話題#神奇的腸道微生物38個

人生而帶腸道菌嗎？人體腸道菌群的定植起源與發(fā)展演化過程一直吸引著科學家們的關注。一些研究指出，在正常妊娠期間，新生兒在母親子宮內(nèi)是無菌的[1,2]。分娩時，新生兒從母親及環(huán)境獲得腸道菌[3]。

目前尚不清楚外部環(huán)境如何影響幼崽的腸道菌群 [4]。人們認為“優(yōu)先效應”可能對嬰幼兒腸道菌群結構和功能產(chǎn)生長期影響[5]。優(yōu)先效應指的是腸道菌出現(xiàn)在腸道中的順序，頗有點先到先得的意思。

在人類幼崽腸道菌群發(fā)展過程中，到底發(fā)生了什么？雖然目前已經(jīng)有一系列的研究對嬰幼兒(0-3歲)、學齡前兒童(3-6歲)和學齡期兒童(6歲以上)的腸道菌群進行了調(diào)查，但仍然缺乏長時間、多層次的縱向隊列研究。

不同年齡段人類幼崽腸道菌群向成人腸道菌群的發(fā)展演化過程尚無充分的研究。

這不想啥就來啥！

最近Cell Host & Microbe雜志發(fā)表了來自瑞典哥德堡大學Fredrik B?ckhed研究組的重要研究成果，揭示了0-5歲兒童的腸道菌群發(fā)育軌跡[6]。研究者們發(fā)現(xiàn)兒童腸道菌群發(fā)育的軌跡相似、但速度不同。5歲兒童的腸道菌群仍在發(fā)育，尚未達到成年人的復雜程度。同時，與人類健康相關的晚期定植菌隨著兒童和成人的腸道菌群α多樣性(菌群豐富度)增加而增加。

此外，該研究還發(fā)現(xiàn)雖然剖腹產(chǎn)對兒童早期的腸道菌群有較大影響，但這種影響在兒童3-5歲時逐漸消除。

在這項研究中，研究者對471名瑞典兒童（302名順產(chǎn)出生，169名剖腹產(chǎn)出生）的腸道菌群進行了連續(xù)5年的縱向隊列研究。

研究者取樣的5個時間點是出生后1周（new born, NB）、4個月（4M）、12個月（12M）、3歲（3Y）及5歲（5Y）。

同時研究者也分析了357名產(chǎn)后母親的腸道菌群（Mothers），并將這些數(shù)據(jù)與已發(fā)表的101名瑞典健康成人的腸道菌群數(shù)據(jù)(S3WP)進行了比較分析。

隨著年齡增長，兒童腸道菌群豐富度不斷增加

研究人員發(fā)現(xiàn)，兒童腸道菌群的α多樣性（用于衡量菌群的豐富程度）隨年齡的增加而增加，但是在5歲時仍低于成人的水平。

有意思的是，該研究指出出生方式、性別、一歲時使用抗生素以及嬰兒出生后前4個月純母乳喂養(yǎng)這些因素并不會影響腸道菌群α多樣性。

同時，兒童腸道菌群結構在不同的年齡發(fā)生了顯著變化。兒童年齡越大腸道菌群越接近于成人，但在5歲時與成人比，仍存在顯著差異。兒童腸道菌群結構變化最大的時期是4到12個月，變化最小是在3歲到5歲。

不同年齡兒童腸道菌群多樣性發(fā)育軌跡

兒童腸道菌群發(fā)育的軌跡相似，速度不同

為了更好的表征的腸道菌群結構的動態(tài)變化特征，研究者將兒童腸道菌群結構的發(fā)育軌跡分為四類：

①4個月時相對豐度最高的屬，如雙歧桿菌（Bifidobacterium）、乳酸菌；

②相對豐度在12個月達到峰值的屬，如真桿菌（Eubacterium）、瘤胃球菌（Ruminococcus）；

③相對豐度在4 ~ 12個月間迅速增加、3年后達到穩(wěn)定水平的屬，如擬桿菌(Bacteroides）；

④相對豐度在12個月后增加、并在3 ~ 5年間繼續(xù)增加的屬，如甲烷諾桿菌(Methanobrevibacter)和克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)。

其中，甲烷諾桿菌(Methanobrevibacter)和克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)出現(xiàn)較晚，在兒童5歲時仍未達到成年人水平。

不同年齡兒童腸道菌群結構發(fā)育軌跡

兒童隨年齡增長而變化的腸道菌群類型

研究者將腸道菌群樣本分為了14種菌屬類型。這些類型中，3種在新生兒常見（NB1-3），4種在4月齡兒童常見（4M1-4），3種在12月齡兒童常見（12M1-3），3種在3-5歲兒童常見（Child1-3），1種在成人中常見。

這些菌群類型中屬的相對豐度也與其年齡變化軌跡大致一致。同時，菌群α多樣性也呈現(xiàn)出隨著年齡增長，不斷遞增的特點。此外，研究者還觀察到兒童腸道菌群的發(fā)育速度并不一致。

不同年齡兒童腸道菌群的發(fā)育速度并不一致

剖腹產(chǎn)導致的腸菌差異會逐漸彌合

科學家們發(fā)現(xiàn)有很多因素都會影響我們?nèi)祟愑揍痰哪c道菌群，進而影響健康。這些因素包括出生方式（順產(chǎn)或剖腹產(chǎn)）、嬰兒喂養(yǎng)方式（母乳或配方奶粉喂養(yǎng)）等[6]。

本文研究者發(fā)現(xiàn)不同出生方式的新生兒和4月齡嬰兒的腸道菌群結構明顯不同，但隨著年齡增加，彼此結構差異不斷降低。

在12個月齡時，剖腹產(chǎn)嬰兒具有更高比例的低多樣性菌群類型（12M1和12M2）。令人意外的是，在5歲時，相比順產(chǎn)兒童，剖腹產(chǎn)兒童的菌群多樣性卻變得更高，同時擁有更高比例的成人菌群。

上述結果表明順產(chǎn)和剖腹產(chǎn)對兒童的影響會很深遠，可惜研究者沒有告訴我們，不同出生方式的兒童，其腸道菌群是否與一些健康行為相關。

剖腹產(chǎn)與順產(chǎn)兒童腸菌隨生長變化

小結

這篇文章讓我再次拓展了對腸道菌群的認知邊界。我認為這篇研究有3大亮點：

第一、該研究最大的亮點在于構建了長達5年的兒童腸道菌群縱向隊列，同時進一步研究了腸道菌群隨著年齡變化的發(fā)育軌跡。

俗語講得好：窺一斑而知全貌，這篇文章給了我“窺全貌“的感覺。

第二、該研究指出腸道菌群中的不同細菌類型有不同的發(fā)育軌跡。許多與成人健康相關的菌群在兒童年齡較大時才會獲得。同時，該研究指出5歲兒童的腸道菌群仍在發(fā)育，尚未達到成年人的復雜程度。

果然，我們的腸道菌也是慢慢長大！

第三、不同出生方式確實會對兒童早期腸道菌群有影響，這種影響在3-5歲時逐漸消除。

參考文獻：

[1] de Goffau MC, Lager S, Sovio U, et al. Human placenta has no microbiome but can contain potential pathogens [published correction appears in Nature. 2019 Oct;574(7778):E15]. Nature. 2019;572(7769):329-334. doi:10.1038/s41586-019-1451-5

[2] Kennedy KM, Gerlach MJ, Adam T, et al. Fetal meconium does not have a detectable microbiota before birth [published online ahead of print, 2021 May 10]. Nat Microbiol. 2021;10.1038/s41564-021-00904-0. doi:10.1038/s41564-021-00904-0

[3] Ferretti P, Pasolli E, Tett A, et al. Mother-to-Infant Microbial Transmission from Different Body Sites Shapes the Developing Infant Gut Microbiome. Cell Host Microbe. 2018;24(1):133-145.e5. doi:10.1016/j.chom.2018.06.005

[4] Derrien M, Alvarez AS, de Vos WM. The Gut Microbiota in the First Decade of Life. Trends Microbiol. 2019;27(12):997-1010. doi:10.1016/j.tim.2019.08.001

[5] Sprockett D, Fukami T, Relman DA. Role of priority effects in the early-life assembly of the gut microbiota. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2018;15(4):197-205. doi:10.1038/nrgastro.2017.173

[6] Roswall J, Olsson LM, Kovatcheva-Datchary P, et al. Developmental trajectory of the healthy human gut microbiota during the first 5 years of life. Cell Host Microbe. 2021;29(5):765-776.e3. doi:10.1016/j.chom.2021.02.021

本文作者 | 蔣永茂

原標題：《《細胞》子刊：別擔心剖宮產(chǎn)對寶寶腸菌的影響！5年縱向追蹤新生兒腸菌變化發(fā)現(xiàn)，剖宮產(chǎn)出生嬰兒的腸菌也會逐漸“長大”丨臨床大發(fā)現(xiàn)》

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